Question

【题目】实验室常用二氧化锰与浓盐酸来制备氯气，反应原理为：MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2↑+2H2O，实验装置如图1所示．
【查阅资料】
①氯气是黄绿色且有毒的气体，难溶于饱和食盐水；
②氯气能与氢氧化钠溶液反应，生成氯化钠、次氯酸钠（NaClO）和水；
③常温常压下，氢气的密度为0.09g/L．
（1）【回答问题】
装置B的作用为；
根据装置C判断，氯气的密度比空气（填“大”或“小”）；
装置D的作用为（用化学方程式表示）
（2）【发现问题】
制备过程中，因盐酸浓度下降导致反应停止，某化学兴趣小组同学为测定装置A中反应后残余液中HCl的质量分数，提出两套测定方案如图3所示

方案Ⅰ中操作m的名称为 ， 通过称量生成沉淀的质量，计算出残余液中HCl的质量分数，此测定方案是（填“可行”或“不可行”）的，原因是；
（3）方案Ⅱ利用图2装置（固定仪器的装置已略）进行测定．
①实验过程中观察到锌粒表面有气泡产生，反应的化学方程式为？
②当装置恢复至常温时，测得反应生成气体的体积为183.5mL，根据化学方程式计算，残余液中HCl的质量分数为多少？
（4）【反思讨论】
①为了保证方案Ⅱ测定结果的准确性，正确操作是：倾斜Y形管，（填标号）
a．将残余溶液转移到锌粒中 b．将锌粒转移到残余溶液中
②Y形管内空气对气体体积的测量（填“有”或“没有”）影响．

Answer 1

【答案】
（1）除去氯气中混有的氯化氢气体；大；Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O
（2）干燥；不可行；残余液中的MnCl2也能与AgNO3溶液反应生成沉淀，造成测量值偏大
（3）

Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑

设残余液中的HCl的质量为x

Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑

73 2

x 0.09 g/L×0.1835 L

X=0.6 g

残余液中HCl的质量分数：=12.0%

答：残余液中的HCl的质量分数为12.0%

（4）b；没有
【解析】解：（1）二氧化锰与浓盐酸来制备氯气，制取的气体中常混有挥发出的氯化氢气体，装置B的作用为除去氯化氢气体；根据装置C判断，气体长进短出，说明气体的密度比空气大；氯气有毒，排放在空气中会造成污染，故用氢氧化钠溶液吸收，反应的方程式为：Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O；（2）①方案Ⅰ：方案Ⅰ中操作m的名称为干燥；二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰，也会与硝酸银反应，故不能用来测定残余液中盐酸的质量，反应不可行；②方案Ⅱ：将锌转移到残留溶液中，反应的方程式为：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；
解：设残余液中的HCl的质量为x
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
73 2
x 0.09 g/L×0.1835 L

X=0.6 g
残余液中HCl的质量分数：=12.0%
答：残余液中的HCl的质量分数为12.0%；
3）将锌转移到残留溶液中，反应完毕后，每间隔1分钟读取气体体积．气体体积逐渐减小，气体体积逐渐减小的原因是气体未冷却到室温，当温度冷却到室温后，气体体积不再改变；
（4）氢气的密度比空气小，故Y形管内空气对气体体积的测量没有影响．
所以答案是：（1）除去氯气中混有的氯化氢气体；大；Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O（2）干燥（或烘干）；不可行；残余液中的MnCl2也能与AgNO3溶液反应生成沉淀，造成测量值偏大（3）①Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
解：设残余液中的HCl的质量为x
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
73 2
x 0.09 g/L×0.1835 L

X=0.6 g
残余液中HCl的质量分数：=12.0%
答：残余液中的HCl的质量分数为12.0%．
4）b；没有
【考点精析】根据题目的已知条件，利用氢气的制取和检验和书写化学方程式、文字表达式、电离方程式的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握氢气的实验室制法原理：Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2↑；Zn + 2HCl = ZnCl2 +H2↑不可用浓盐酸的原因 浓盐酸有强挥发性 ；不可用浓硫酸或硝酸的原因 浓硫酸和硝酸有强氧化性；注意：a、配平 b、条件 c、箭号．